(10分)小明、小刚、小敏所在的学习兴趣小组在研究玩具电动机的工作状态时,想描绘出电动机工作时两端电压U和通过电动机线圈的电流I的U– I图线。
实验室备有下列器材:
待测电动机M(额定电流0. 9 A,额定电压4. 0 V )
电流表A1量程5A,内阻约0.1Ω)
电流表A2(量程0.6A,内阻2. 0Ω)
电压表V1(量程4. 5 V,内阻约8 kΩ).
电压表V2(量程3V,内阻约10kΩ)
电阻箱R0 (0~99. 9Ω)
滑动变阻器R1(最大阻值为100 Ω)
滑动变阻器R2(最大阻值为10Ω)
电源E(电动势为6V,内阻很小)
开关S,导线若干
为了达到实验目的且操作方便、并尽可能提高测量精度,他们设计了图甲所示的测量电路图,并让小明先把量程为0. 6A的电流表改装成了量程为l.0A的电流表。
①图甲中电流表应选 ,电压表应选 。滑动变阻器应选 虚线框中的元件是 。(均填器材代号字母)
②实验中,小组同学团结合作、按正确操作完成了实验。小敏根据探测记录,作出了图乙所示的M在不转动和转动两种情形下两端电压U随电流I变化的图线。由图可知,M内部线圈的电阻约为 Ω。(结果保留两位有效数字)
③小刚根据小敏作出的U–I图线对M两端电压数据进行比较。他发现:M两端电压为2. 5 V时通过M的电流,居然小于M两端电压为2.0 V时通过M的电流!出现这一结果的主要原因是: 。
如图甲所示,用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码,探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系.
(1)为完成实验,还需要的实验器材有:______.
(2)实验中需要测量的物理量有: 。
(3)图乙是弹簧所受弹力F与弹簧伸长量x的F--x图线,由此可求出弹簧的劲度系数为______N/m.图线不过原点的原因是由于______.
(4)为完成该实验,设计的实验步骤如下:
A.以弹簧伸长量为横坐标,以弹力为纵坐标,描出各组(x,F)对应的点,并用平滑的曲线连接起来; |
B.记下弹簧不挂钩码进其下端在刻度尺上的刻度l0; |
C.将铁架台固定于桌子上,并将弹簧的一端系于横梁上,在弹簧附近竖直固定一把刻度尺; |
D.依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个、4个......钩码,并分别记下钩码静止时弹簧下端所对应的刻度,并记录在表格内,然后取下钩码; |
E. 以弹簧伸长量为自变量,写出弹力与弹簧伸长量的关系式,首先尝试写成一次函数,如果不行,则考虑二次函数;
F. 解释函数表达式中常数的物理意义;
请将以上步骤按操作的先后顺序排列出来: 。
一各宇航员在某星球上完成自由落体运动实验,让一个质量为2kg的小球从一定的高度自由下落,测得在第5s内的位移是18m,则()
A.物体在2s末的速度是20m/s |
B.物体在第5s内的平均速度是3.6m/s |
C.物体在第2s内的位移是20m |
D.物体在5s内的位移是50m |
解答关于“测定某电阻丝的电阻率”实验的有关问题:
(1)实验中,用螺旋测微器测量一种电阻值很大的电阻丝直径,刻度位置如图1所示,则电阻丝的直径是____________mm。
(2)用电流表和电压表较精确测定此电阻丝的阻值(约为20kΩ),提供下列可选用的器材:
电压表V(量程3V,内阻约50kΩ)
电流表A1(量程200μA,内阻约200Ω)
电流表A2(量程5mA,内阻约20Ω)
电流表A3(量程0.6A,内阻约1Ω)
滑动变阻器R(最大阻值50Ω)
电源E(电源电压为4V)
开关S、导线若干
a.在所提供的电流表中应选用 (填字母代号);
b.在虚线框图2中画出测电阻的实验电路;
(3)分别用L、d、RX表示电阻丝的长度、直径和阻值,则电阻率表达式为ρ= 。
“验证力的平行四边形定则”的实验如图甲所示,其中A为固定橡皮条的图钉,P为橡皮条与细绳的结点,用两个互成角度的弹簧秤把结点P拉到位置O
(1)从图甲可读得弹簧秤B的示数为 N。
(2)为了更准确得到合力与分力的关系。要采用作力的 (填“图示”或“示意图”)来表示分力与合力。
(3)图乙中与F1、F2效果相同的力是 (填“F”或“F′”)
(4)图乙中方向一定沿AO方向的力是 (填“F”或“F′”)
在“研究匀变速直线运动”的实验中,打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz,记录小车运动情况的纸带如图所示,在纸带上选择6个计数点A、B、C、D、E、F,相邻两计数点之间还有四个点未画出,各点到A点的距离依次是2.0 cm、5.0 cm、9.0 cm、14.0 cm、20.0 cm。
(1)根据学过的知识可以求出小车在打点计时器打B点时的速度为 m/s,C、E间对应的平均速度为 m/s。
(2)以打B点时为计时起点,建立-
坐标系如图所示,
请在图中作出小车运动的速度与时间的关系图线。
(3)根据图线可得小车运动的加速度为 m/s2。